飞机基本结构123
飞机的基本构造简介
液压与气动系统的维护与保养
定期检查
定期检查液压系统和气动系统的各个组成部分,确保其正常运转 。
更换部件
根据需要,定期更换液压油、空气滤清器等部件,以确保系统的 清洁和正常运行。
维护记录
记录液压系统和气动系统的维护和保养情况,以便于追踪和管理 。
THANKS
感谢观看
定性。
提高操控性能
尾翼可以提供额外的操控力,使 飞行员能够更精确地控制飞机的
飞行轨迹。
尾翼的构造
垂直尾翼
位于飞机尾部的垂直翼片,分为固定翼和可动翼两种。
水平尾翼
位于飞机尾部的水平翼片,与垂直尾翼相连,分为固定翼和可动翼 两种。
可动翼
通过机械装置可以改变角度的尾翼,用于调节飞机的飞行姿态和操 控性能。
机翼构造
机翼的作用
提供升力
机翼通过形状和空气动力学原理 ,在飞行过程中产生升力,使飞
机得以在空中飞行。
确定飞行姿态
机翼的翼尖和翼尾可以用来控制飞 机的翻滚和倾斜,以实现飞行姿态 的调整。
承载重量
机翼作为飞机的主要结构之一,需 要承载飞机的重量,并保持结构的 稳定性。
机翼的构造
翼型
机翼的横截面形状,常见的翼型包括平直翼 、下单翼、上单翼等。
飞机的基本构造简介
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目 录
• 飞机概述 • 机身构造 • 机翼构造 • 尾翼构造 • 起飞与降落装置 • 飞机动力装置 • 飞机液压与气动系统
01
飞机概述
飞机的定义
飞机是一种能够在大 气层中自由飞行的航 空器。
飞机由机体、动力、 仪表和其它辅助系统 组成。
它利用机翼产生升力 ,并依靠发动机产生 的推力进行飞行。
《飞机的基本结构》PPT课件
前缘缝翼是安装在基本机翼前缘的一段或者几段狭长 小翼,是靠增大翼型弯度来获得升力增加的一种增升装置。
第二章 第三节 民用航空器——机体
(3)缝翼
第二章 第三节 民用航空器——机体
(4)扰流板
扰流板是铰接在翼面上表面的板,向上打开时,增加机翼的 阻力,减少升力,使飞机能在空中迅速降低速度,在地面压 紧地面,以空气动力制动飞机。当一侧打开时,和副翼作用 类似,是一侧阻力上升,使飞机侧倾。
可收放式
第二章 第三节 民用航空器——机体
1.起落架的主要作用
承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸
能量 滑跑与滑行时的制动 滑跑与滑行时操纵飞机
第二章 第三节 民用航空器——机体
2.起落架的布置形式
通常有三种:后三点式、前三点式、自行车式
(1)构成:
外筒; 隔板(阻尼孔); 活塞杆(内筒);
下腔充有油液;
上腔充有压缩空气 /氮气。
(2)工作原理: 压缩行程
飞机接地前的位能 飞机接地撞击动能
伸张行程
气体内能增加 油液通过阻尼孔耗能
气体膨胀释放内能
飞机位能 油液通过阻尼孔耗能
第二章 第三节 民用航空器——机体
5.起落架收放系统
(3)自行车式起落架
自行车式起落架的两个主轮都在机身轴线上,飞行时直接 收入机身内,而只在左右机翼下各装一个较小的辅助轮。
第二章 第三节 民用航空器——机体 多支柱式
B747的多支柱式起落架
第二章 第三节 民用航空器——机体
3.起落架的结构形式
第二章 第三节 民用航空器——机体
4.起落架减震装置
飞机基本构造
机身的构造形式
蒙皮骨架式机身
结构特点
桁梁式机身:桁梁承受大部分弯矩
桁条式机身:蒙皮较厚,桁条较密,并承受全部载荷
硬壳式机身:只有蒙皮和隔框,载荷全部由蒙皮承受
^77
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”/桁樂式机身
加强隔眶
桁条
桁条锐机身哽壳武机畀
作用在机翼上的外载荷
整体壁板式机身和夹芯机身
飞机基本构造:机翼
翼梁承受的弯矩和剪力
B)横向骨架、蒙皮与接头
普通翼肋:维持翼面形状,把蒙皮和桁条传来的气动载荷传给翼梁加强
翼肋:除普通翼肋的功用外,还起加强作用.
蒙皮:维持气动外形,承受气动载荷,承受扭矩和部分弯矩剪力
接头:将力从一个构件传给另一构件
翼肋受力蒙皮受力3•机翼的基本构造形式
蒙皮骨架式机翼i—mu.!—3—f.i
夹层机翼整体壁板机翼
起落装置
1•起落装置的功用:
用于起飞和着陆滑行停放并吸收撞击能量,改善滑行性
2•起落装置的配置形式及其特点
后三点:尾轮易于安装,结构简单,易“拿发动机喷气烧坏跑道,飞行员视界好。
但前地,滑跑距离长,前起落架需加转向机大顶”。
滑跑距离较长,操纵困难,滑行稳轮尺寸大易出现摆振现象构
定性差,向下视界不好
3•起落架的组成及其各部分功用
4.改善飞机起落性能的装置。
飞机的基本构造
飞机的基本构造飞机是一种能够在大气中飞行的航空器,它是人类工程师多年来对飞行原理的深入研究和技术发展的结晶,能够在空中快速、高效地进行航空运输和军事任务。
飞机的基本构造包括机身、机翼、发动机、弹射椅和座舱等组成部分。
1. 机身:机身是飞机的主要承载结构,由舱段和连接这些舱段的框架组成。
它通常由轻质且高强度的材料,如铝合金或复合材料制成。
机身的前部通常包含座舱和驾驶舱,以及飞机操纵系统的控制装置。
机身的中部通常是客舱或货舱,用于载人或载货。
机身的后部通常包含燃油箱、发动机和尾部组件。
2. 机翼:机翼是产生升力的关键部件。
它通常采用翼型外形,其上面凸起,下面平坦,其特殊弯曲形状使得气流在上表面的流速变快、压强变小,从而产生向上的升力。
机翼还具有翼尖、翼根和副翼等构件。
机翼通常由铝合金或者复合材料制成,可以通过支柱或滑轨与机身连接。
3. 发动机:发动机是飞机的动力装置,通常由一台或多台燃气涡轮发动机组成。
发动机通过燃烧燃料来产生高温高压的气体,并通过喷口将这些气体向后排出,推动飞机前进。
发动机通常位于机翼下方的机身后部,有专门的机翼瘤或吊舱容纳。
4. 弹射椅:弹射椅是飞机上必不可少的安全装备之一。
它通常安装在座舱内,用于紧急情况下飞行员或乘客迅速逃生。
当飞机遭遇危险状况时,弹射椅会通过瞬间推力将乘员弹射出机舱,以确保乘员的生命安全。
5. 座舱:座舱是乘客和机组人员的区域。
它通常位于机身的前部,提供舒适的座位和必要的设施,如气候控制、娱乐设施、厕所等。
座舱还包括乘员的舱门和逃生装置,以确保乘客的安全。
除了这些基本构造外,飞机还包括许多其他部件,如起落架、翼舱、机身结构支撑等。
飞机的设计和构造是多学科交叉融合的产物,涵盖了力学、材料科学、航空学、空气动力学等多个领域的知识。
飞机的构造和设计的不断发展和创新,使得现代飞机具有更好的性能、更高的安全性和更大的便利性。
飞机的基本结构ppt课件
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20
第二章 第三节 民用航空器——机体
(2)方向舵
方向舵是垂直尾翼中可操纵的翼面部分,其作用是 对飞机进行偏航操纵。
操纵原理:当飞机需要左转飞行时,驾驶员就会操纵方 向舵向左偏转,此时方向舵所受到的气动力就会产生 一个使机头向左偏转的力矩,飞机的航向也随之改变。 同样,如果驾驶员操纵方向舵向右偏转,飞机的机头 就会在气动力矩的作用下向右转。
第二章 第三节 民用航空器——机体
(3)缝翼
前缘缝翼是安装在基本机翼前缘的一段或者几段狭长小 翼,是靠增大翼型弯度来获得升力增加的一种增升装置。
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第二章 第三节 民用航空器——机体
(3)缝翼
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第二章 第三节 民用航空器——机体
(4)扰流板
扰流板是铰接在翼面上表面的板,向上打开时,增加机翼的 阻力,减少升力,使飞机能在空中迅速降低速度,在地面压紧 地面,以空气动力制动飞机。当一侧打开时,和副翼作用类 似,是一侧阻力上升,使飞机侧倾。
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第二章 第三节 民用航空器——机体 地面扰流板打开
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第二章 第三节 民用航空器——机体
三、尾翼
➢ 尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称.
垂直尾翼: 固定的垂直安定面和 可偏转的方向舵组成。 水平尾翼: 固定的水平安定面和 可偏转的升降舵组成。
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第二章 第三节 民用航空器——机体
(3)机翼的平面形状分类
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12
第二章 第三节 民用航空器——机体
四个控制飞机气动性能的装置
(1)副翼
副翼位于机翼后缘的外侧
或内侧;
可以上下旋转; 用来操纵飞机的横滚。
飞机的基本结构
文字来表达事物的内涵。
升降舵
29
第四部分 起落架
PART FOUR
30
四、起落架
起落架是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支
撑飞机重力,承受相应载荷的装置。
输入题
这个页面适合放置对立 关系的两个事物,内部 的数据同样可以编辑为 文字来表达事物的内涵。
垂直尾翼
垂直安定面:
78 1、提供飞机横向静稳定性;
2、提供飞机横向动稳定性
%
-52 方向舵:
是对飞机进行偏航操纵
%
垂直安定面输入题 方向舵
28
三、尾 翼
2. 尾翼的组成 水平尾翼
水平安定面
输入题
水平安定面:
78 使飞机在俯仰方向上(即
飞机抬头或低头)具有静稳定 %
性。
-52 这个升页面降适舵合放:置对立
13 20
第三部分 尾 翼
PART THREE
25
三、尾 翼
1. 尾翼的功用
输入题
保证飞机三个轴的方向稳定性和操作性
78 控制飞机的俯仰、偏航和倾斜% 以改变其飞行姿态
尾翼是飞行控制系统的重要组成部分
这个页面适合放置对立 关系的两个事物,内部 的数据同样可以编辑为 文字来表达事物的内涵。
-52%
05
餐厅、厨房 驾驶舱
进出口 过道
客舱
洗手间
06
一、机 身
2. 机身的作用 连接机翼、尾翼、起落架及其它部件为一整体。 装载人员、货物。 安装飞机设备
07
一、机 身
3. 机身的结构形式 —机身结构由蒙皮、纵向和横向骨架组成
飞机结构讲解介绍课件
飞机检修的周期和内容
定期检修
根据飞机的类型和飞行小时数, 飞机需要进行定期检修,包括起 落架、发动机、机翼等关键部件
的检查和维修。
飞行前检查
每次飞行前,机组人员会对飞机进 行简短的目视检查,确保没有明显 的损坏或异常情况。
飞行后检查
每次飞行后,机组人员会对飞机进 行详细检查,包括发动机、起落架、 机身等部分,确保飞机在下次飞行 前处于良好状态。
起落架的材料和制造工 艺
要点一
总结词
要点二
详细描述
起落架材料多为高强度铝合金或复合材料,制造工艺涉及 精密铸造和焊接等。
高强度铝合金具有轻质、高强度和耐腐蚀等优点,广泛应 用于起落架制造。复合材料则具有更高的强度和刚度,适 用于现代高性能飞机的起落架。制造工艺涉及精密铸造、 焊接、机械加工等多种技术,以确保起落架的精度和可靠性。
飞机结构的维修和保养
表面清洁
定期对飞机表面进行清洁,去除尘土、 污垢和鸟粪等污染物,保持飞机外观 整洁。
防腐处理
对飞机的金属部分进行防腐处理,如 喷涂防锈漆、涂抹防腐剂等,以延缓 腐蚀过程。
紧固件检查与更换
定期检查飞机的紧固件,如螺丝、铆 钉等,如有松动或损坏及时更换。
结构损伤修复
对于发现的飞机结构损伤,如裂纹、 凹陷等,及时进行修复或更换受损部 件。
转运动。
起落架
用于起飞、降落和地面滑行, 由支柱、轮子和减震器等组成。
飞机结构分类
01
02
03
按机翼数目
可分为单翼机、双翼机和 多翼机。
按机翼固定方式
可分为固定翼机和旋翼机。
按用途
可分为民用飞机、军用飞 机和通用航空器等。
飞机结构材料
飞机结构讲解
飞机系统
• 驾驶舱和航空电子系统: –自动飞行(ATA 22) –通讯(ATA 23 ) –显示和记录(ATA 31) –导航(ATA 34) –机上维修系统(ATA 45) • 冷气和电气系统: –冷气(ATA 34) –空调(ATA 21) –防冰与防雨(ATA 30) –氧气(ATA 35) –电气(ATA 24,33)
飞机构造
飞机由主要组成:机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。
飞机的组成及功用
垂直尾翼
机翼
动力装置 水平尾翼
机身 前起落架
主起落架
干线飞机主要结构部件
垂直安定面 尾锥 外翼
吊架
中机身
水平安定面
后机身 后中机身
中央翼
前中机身 前机身
支线飞机主要结构部件
副翼 外翼 襟翼 水平尾翼 垂直尾翼
中央翼 发动机短舱 后机身
螺旋桨 前机身
中后机身
前中机身
主起落架 中机身
前起落架
(一) 机翼
• 机翼的主要功用是产生升力,以支持 飞机在空中飞行;也起一定的稳定和操纵 作用。在机翼上一般安装有付翼和襟翼。 操纵付翼可使飞机滚转;放下襟翼能使机 翼升力增大。另外,机翼上还可安装发动 机、起落架和油箱等。机翼有各种形状, 数目也有不同。历史上指曾浒过双翼机, 甚至还出现过多翼机。但现代飞机一般都 是单翼机。
飞机系统
• 推进系统:
燃油(ATA 28) 动力装置(ATA 70-80) 辅助动力装置(ATA 49)
涡桨发动机VS涡扇发动机
• 涡轮螺旋桨发动机在低速下效率要高于涡轮风扇 发动机,在800公里以下,涡桨飞机在燃油上的 优势是相当明显的;
• 涡桨发动机的振动和噪声比涡扇发动机大, Q400噪声和振动抑制系统,从源头上减小 了噪声和振动 ;
飞机结构讲解
前起落架
前中机身
中机身
主起落架
后机身 中后机身
(一) 机翼
• 机翼的主要功用是产生升力,以支持 飞机在空中飞行;也起一定的稳定和操纵 作用。在机翼上一般安装有付翼和襟翼。 操纵付翼可使飞机滚转;放下襟翼能使机 翼升力增大。另外,机翼上还可安装发动 机、起落架和油箱等。机翼有各种形状, 数目也有不同。历史上指曾浒过双翼机, 甚至还出现过多翼机。但现代飞机一般都 是单翼机。
飞机构造、尾翼、起落装置和动力装置。
机翼
动力装置
垂直尾翼 水平尾翼
前起落架
机身
主起落架
干线飞机主要结构部件
外翼
垂直安定面
尾锥
吊架
中机身
中央翼
水平安定面
后机身 后中机身
前机身
前中机身
支线飞机主要结构部件
副翼
水平尾翼
外翼
垂直尾翼
襟翼
发动机短舱
中央翼
螺旋桨 前机身
Q400的座舱显示
“玻璃座舱”
飞机系统
•机械系统和座舱系统: 液压(ATA 29) 起落架(ATA 32) 舱门(ATA 52) 雷达罩(ATA 53) 窗户(ATA 56) 座舱系统(ATA 25,38 ) 水和废水(ATA 27)
Q400客舱
飞机系统
•机械系统和座舱系统: 液压(ATA 29) 起落架(ATA 32) 舱门(ATA 52) 雷达罩(ATA 53) 窗户(ATA 56) 座舱系统(ATA 25,38 ) 水和废水(ATA 38)
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机翼的构造
根肋
通风防震油箱
油箱
飞机结构ppt课件
后机身
通常包含货舱门、尾翼和起落架安装 位置,要求具备足够的结构强度和刚 度。
机身的结构形式
金属半硬式机体
01
采用金属材料制成,结构形式为半硬式,具有较好的刚度和稳
定性。
复合材料机体
02
采用复合材料制成,具有较高的比强度和比刚度,可减轻机身
重量。
混合式机体
03
采用金属和复合材料混合制成,结合了金属和复合材料的优点
转向装置
协助飞行员控制飞机滑行方向。
刹车装置
使飞机在地面滑行时能够减速。
轮毂和轮胎
支撑飞机重量,吸收地面摩擦力。
THANKS
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,具有较高的结构性能。
机身的结构特点
材料
机身通常采用高强度铝合金、钛合金和复合材料 等轻质材料,以减轻机身重量。
结构形式
机身的结构形式根据受力特点进行设计,常见的 有梁式、板式和整体式等结构形式。
连接方式
机身各部分之间的连接方式根据材料和结构形式 选择,常见的有焊接、铆接和胶接等连接方式。
05
起落架结构
率。
高强度材料
尾翼结构需要采用高强度材料,以 承受飞行中的各种载荷和应力。
抗疲劳性能
尾翼结构需要具有良好的抗疲劳性 能,以确保长期使用的可靠性和安 全性。
04
机身结构
机身的功用和要求
概述
机身是飞机的主体结构,承载着乘客、货物和机组人员,并维持 其在空中的稳定性和安全性。
功用
机身主要承受飞行中的气动力、发动机推力和其他附加载荷,同时 作为其他飞机部件的安装基础。
尾翼的要求
尾翼的设计和制造需要满足强度 、刚度、耐久性和轻量化的要求 ,以确保飞行的安全性和经济性 。
飞机的基本结构(改)
上单翼飞机具有一定的下反角
下单翼飞机具有一定的上反角
1.3 三类飞机的性能
下反角
上单翼飞机: 干扰阻力小 向下视野好 机身离地高,装货方便 发动机离地高,免受沙石损 ×起落架安装困难 (大部分军事运输机和螺旋桨 动力装置的运输机)
4.3 起落架减震器
油气减震器: 组成: 汽缸活塞、连杆。 行程: 其中活塞杆连在机轮上,而外筒连在 飞机骨架上,它的作用是飞机着陆时使活塞 杆向上,使液体上升压缩空气,同时液体经 小孔流入活塞,当活塞杆停止向上时,气体 膨胀,液体回流,使活塞杆向下,这样反复 运动。 原理: 冲击能量消耗在液体流动的摩擦和气 飞体机的着陆膨胀压活塞缩杆上向上,从而液体达上升到减压震缩的空气效果。最高点
组成: 起落架舱,制动装置, 减震装置,收放装置
可收放式起落架: 飞行时收入
4.1 起落架的配置分类
1. 前三点式: 2. 稳定性较好; 3. 着陆时,只用后两个主轮接地,
比 4. 较容易操纵; 5. 发动机轴线基本与地面平行,
可以 62.. 后避三免点喷式气: 发动机喷出的燃气损 3. 坏 构跑 造道 简。 单,发动机安装方便; 74.. ( 下大 降型 时高 可速 以飞 缩机 短采跑用道前距三离点;式 5. 布 ×稳局定)性不好,刹车时飞机易向
中单翼飞机: 干扰阻力小,气动外形最好 ×翼梁穿过机身,影响客舱容 积(因而民航机不采用)
1.3 三类飞机的性能
上反角
下单翼飞机: 降落稳定性好 起落架易收放 机翼维修方便 机舱空间不受影响 ×飞机受的干扰阻力大 ×机身离地高,装货不方便
飞机的基本结构
飞机的基本结构
飞机是一种由机身、发动机、起落架、航行系统等组成的复杂机械装置,用来在空中进行飞行。
机身:飞机的机身是飞机的支架、框架和外壳的基本结构,它的功能是支撑发动机、起落架和航行系统等装置,为它们提供动力,并起到承载和保护机载及外部其它设备的作用。
发动机:飞机发动机是提供飞行动力的重要组成部分,它的型号有多种,但最常见的发动机是涡轮压气发动机,这种发动机可以提供大量的推力。
起落架:飞机起落架是复杂的液压、机械系统,它能够支撑飞机在跑道上地面上进行起飞和着陆,并提供安全。
航行系统:航行系统由控制单元、方向舵、流体、调节器及气动元件等组成,它可以把飞机控制在指定的航线上,使飞机能够在一个稳定的航向上航行和飞行。
飞机的基本构造
飞机的基本构造飞机的基本构造是指飞机的主要组成部分以及它们之间的连接和排列。
以下是飞机基本构造的相关参考内容:1. 机翼(Wing):机翼是飞机最主要的承载结构,通常为平面状的支撑面,它通过产生升力来支持整个机身。
机翼通常由前缘、后缘、上表面和下表面组成,并且配备有襟翼(Flap)、副翼(Aileron)等控制面。
2. 机身(Fuselage):机身是飞机的主体部分,承载乘客、货物以及各个系统和设备。
机身通常为长方体或圆柱形,由舱段组成,包括机头、客舱和机尾等部分。
机身内部包括座椅、货舱、厕所等设施。
3. 尾翼(Tail):尾翼包括垂直尾翼和水平尾翼。
垂直尾翼通常位于机尾顶部,用于提供稳定性和方向控制;水平尾翼通常位于垂直尾翼的顶部,用于控制飞机的俯仰。
4. 起落架(Landing Gear):起落架用于飞机的地面支撑和起降过程中的减震。
它一般由前起落架和主起落架组成,前起落架通常位于机身前部,主起落架通常位于机身下方。
5. 发动机(Engine):发动机是飞机提供推力的设备。
根据不同的飞机类型,可以有单发、双发或多发的配置。
发动机通常安装在机翼下方或尾部机身上。
6. 控制系统(Control System):控制系统是用来操纵飞机飞行姿态和进行操作的一系列设备和机构。
包括操纵杆、脚蹬、襟翼、副翼、方向舵等,通过操纵这些设备可以调整飞机的姿态和航向。
7. 电气系统(Electrical System):电气系统为飞机提供电力供应,并驱动各个系统、设备的正常运行。
电气系统包括发电机、电池、电气线路、配电盘等。
8. 燃油系统(Fuel System):燃油系统用于储存和输送燃油到发动机。
它包括燃油箱、燃油泵、燃油滤清器等设备。
9. 液压系统(Hydraulic System):液压系统用于驱动飞机上的一些关键系统和设备,如起落架的收放、襟翼的伸缩等。
液压系统由液压控制装置、液压泵、液压油箱等组成。
10. 舱门和窗户(Doors and Windows):舱门和窗户是飞机上的出入口,同时也是通风和观景的窗口。
飞机结构讲解介绍课件
起落架内部通常装减震器,吸收着陆 时冲击力,保护机体受损坏。此外, 起落架还装刹车系统,通过刹车片与 轮毂之间摩擦力实现飞机减速。
起落架结构材料技术
总结词
起落架结构材料主包括钢、铝合金复合材料等,制造技术包括焊接、机械加工热处理等。
详细描述
传统起落架结构材料主包括钢铝合金,些材料具较高强度耐腐蚀性。随着复合材料技术发展,一些先进起落架也 开始采复合装材制造,减轻重量提高结构效率。制造起落架涉及技术包括焊接、机械加工热处理等,些技术能够 确保起落架结构强度稳定性。
按发动机类型类
可活塞式发动机飞机、喷气式 发动机飞机螺旋桨式发动机飞
机等。
飞机结构重性
安全可靠性
飞机结构必须能够承受飞行过 程中各种载荷应力,保证飞行
安全可靠性。
经济性
飞机结构设计制造需考虑成本 经济效益,降低飞机制造成本 使成本。
舒适性
飞机结构设计还需考虑乘客舒 适性,如机身振动噪音等。
环保性
现代飞机结构设计还需考虑环 保求,如减排降噪等。
总结词
尾翼内部结构包括骨架、蒙皮操纵机构等部 些部协同工作实现尾翼功能。
详细描述
尾翼骨架通常由金属材料制成,如铝合金或 复合材料,支撑蒙皮并提供必刚度。蒙皮则 覆盖骨架提供尾翼外观气动性能。操纵机构 则连接飞行控制舵面与机身舵机,通过舵机 转动改变尾翼角度,进而控制飞机方向姿态
。
尾翼结构材料技术
总结词
详细描述
机翼内部主梁主承力结构,承受飞行中各种应力。主梁附桁条,加强机翼结构强 度。蒙皮则紧密附着桁条形成机翼外表面。些内部结构共同支撑机翼形状,确保 其能够承受飞行中各种应力。
机翼材料技术
总结词
现代飞机机翼通常采复合材料或铝合金制造,提高强度、减轻重量并满足各种飞行条件性能求。
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飞机基本结构
飞机结构一般由五个主要部分组成:机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置(主要介绍机翼和机身)。
机翼
薄蒙皮梁式
主要的构造特点是蒙皮很薄,常用轻质铝合金制作,纵向翼梁很强(有单梁、双梁或多梁等布置).纵向长桁较少且弱,梁缘条的剖面与长桁相比要大得多,当布置有一根纵梁时同时还要布置有一根以上的纵墙。
该型式的机翼通常不作为一个整体,而是分成左、右两个机翼,用几个梁、墙根部传集中载荷的对接接头与机身连接。
薄蒙皮梁式翼面结构常用于早期的低速飞机或现代农用飞机、运动飞机中,这些飞机的翼面结构高度较大,梁作为惟一传递总体弯矩的构件,在截面高度较大处布置较强的梁。
多梁单块式
从构造上看,蒙皮较厚,与长桁、翼梁缘条组成可受轴力的壁板承受总体弯矩;纵向长桁布置较密,长桁截面积与梁的横截面比较接近或略小;梁或墙与壁板形成封闭的盒段,增强了翼面结构的抗扭刚度,为充分发挥多梁单块式机翼的受力特性,左、右机翼最好连成整体贯穿机身。
有时为使用、维修的方便,可在展向布置有设计分离面,分离面处采用沿翼盒周缘分散连接的形式将全机翼连成一体,然后整个机翼另通过几个接头与机身相连。
多墙厚蒙皮式(有时称多梁厚蒙皮式,以下统简称为多墙式)
这类机翼布置了较多的纵墙(一般多于5个);蒙皮厚(可从几毫米到十几毫米);无长桁;有少肋、多肋两种。
但结合受集中力的需要,至少每侧机翼上要布置3—5个加强翼肋。
当左、右机翼连成整体时,与机身的连接与多梁单块式类似。
但有的与薄蒙皮梁式类似,分成左右机翼,在机身侧边与之相连,此时往往由多墙式过渡到多梁式,用少于墙数量的几个梁的根部集中对接接头在根部与机身相连。
蒙皮
蒙皮的直接功用是形成流线形的机翼外表面。
为了使机翼的阻力尽量小,蒙皮应力求光滑,减小它在飞行中的凹、凸变形。
从受力看,气动载荷直接作用在蒙皮上,因此蒙皮受有垂直于其表面的局部气动载荷。
此外蒙皮还参与机翼的总体受力-它和翼梁或翼墙的腹板组合在一起,形成封闭的盒式薄壁结构承受机翼的扭矩;当蒙皮较厚时,它与长桁一起组成壁板,承受机翼弯矩引起的轴力。
壁板有组合式或整体式。
某些结构型式(如多腹板式机翼)的蒙皮很厚,可从几mm到十几mm,常做成整体壁板形式,此时蒙皮将成为最主要的,甚至是惟一的承受弯矩的受力元件。
长桁
长桁(也称桁条)是与蒙皮和翼肋相连的构件。
长桁上作用有气动载荷。
在现代机翼中它一般都参与机翼的总体受力—承受机翼弯矩引起的部分轴向力,是纵向骨架中的重要受力构件之一。
除上述承力作用外,长桁和翼肋一起对蒙皮起一定的支持作用。
翼肋
普通翼肋构造上的功用是维持机翼剖面所需的形状。
一般它与蒙皮、长桁相连,机翼受气动载荷时,它以自身平面内的刚度向蒙皮、长桁提供垂直方向的支持。
同时翼肋又沿周边支持在蒙皮和梁(或墙)的腹板上,在翼肋受载时,由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面内的支承剪流。
加强翼肋虽也有上述作用,但其主要是用于承受并传递自身平面内的较大的集中载荷或由于结构不连续(如大开口处)引起的附加载荷。
翼梁
翼梁由梁的腹板和缘条(或称凸缘)组成(图3.11)。
翼梁是单纯的受力件,主要承受剪力Q和弯矩M。
在有的结构型式中,它是机翼主要的纵向受力件,承受机翼的全部或大部分弯矩。
翼梁大多在根部与机身固接。
纵墙
纵墙(包括腹板)的缘条比梁缘条弱得多,一般与长桁相近,纵墙与机身的连接为铰接,腹板即没有缘条。
墙和腹板一般都不能承受弯矩,但与蒙皮组成封闭盒段以承受机翼的扭矩,后墙则还有封闭机翼内部容积的作用。
机身
机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备;还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。
桁梁式
桁梁式机身结构特点是有几根(如四根)桁梁,桁梁的截面面积很大。
在这类机身结构上长桁的数量较少而且较弱,甚至长桁可以不连续。
蒙皮较薄。
这种结构的机身,由弯曲引起的轴向力主要由桁梁承受,蒙皮和长桁只承受很小部分的轴力。
剪力则全部由蒙皮承受。
桁条式
这种型式机身的特点是长桁较密、较强;蒙皮较厚。
此时弯曲引起的轴向力将由许多桁条与较厚的蒙皮组成的壁板来承受;剪力仍全部由蒙皮承受。
硬壳式
硬壳式机身结构是由蒙皮与少数隔框组成。
其特点是没有纵向构件,蒙皮厚。
由厚蒙皮承受机身总体弯、剪、扭引起的全部轴力和剪力。
隔框用于维持机身截面形状,支持蒙皮和承受、扩散框平面内的集中力。
这种型式的机身实际上用得很少,其根本原因是因为机身的相对载荷较小.而且机身不可避免要大开口,会使蒙皮材料的利用率不高,开口补强增重较大。
所以只在机身结构中某些气动载荷较大、要求蒙皮局部刚度较大的部位,如头部、机头罩、尾锥等处有采用。
具体构造也有用夹层结构或整体旋压件等形式。
(a)桁条式;(b)桁梁式;(c)硬壳式
1--长桁;2--桁梁;3--蒙皮;4--隔框
隔框
隔框分为普通框与加强框两大类。
普通框用来维持机身的截面形状。
一般沿机身周边空气压力为对称分布,此时空气动力在框上自身平衡,不再传到机身别的结构去。
加强框,其主要功用是将装载的质量力和其他部件上的载荷经接头传到机身结构上的集中力加以扩散,然后以剪流的形式传给蒙皮。
长桁与桁梁
长桁作为机身结构的纵向构件,在桁条式机身中主要用以承受机身弯曲时产生的轴力。
另外长桁对蒙皮有支持作用,它提高了蒙皮的受压、受剪失稳临界应力;其次它承受部分作用在蒙皮上的气动力并传给隔框,与机翼的长桁相似。
桁梁的作用与长桁相似,只是截面积比长桁大。
蒙皮
机身蒙皮在构造上的功用是构成机身的气动外形,并保持表面光滑,所以它承受局部空气动力。
蒙皮在机身总体受载中起很重要的作用。
它承受两个平面内的剪力和扭矩;同时和长桁等一起组成壁板承受两个平面内弯矩引起的轴力,只是随构造型式的不同,机身承弯时它的作用大小不同。